1.Spring 概述

1.Spring 概述

概述

Spring 是最受欢迎的企业级 Java 应用程序开发框架，数以百万的来自世界各地的开发人员使用 Spring 框架来创建性能好、易于测试、可重用的代码。

Spring 框架是一个开源的 Java 平台，它最初是由 Rod Johnson 编写的，并且于 2003 年 6 月首次在 Apache 2.0 许可下发布。

Spring 是轻量级的框架，其基础版本只有 2 MB 左右的大小。

Spring 框架的核心特性是可以用于开发任何 Java 应用程序，但是在 Java EE 平台上构建 web 应用程序是需要扩展的。 Spring 框架的目标是使 J2EE 开发变得更容易使用，通过启用基于 POJO 编程模型来促进良好的编程实践。

使用 Spring 框架的好处

下面列出的是使用 Spring 框架主要的好处：

Spring 可以使开发人员使用 POJOs 开发企业级的应用程序。只使用 POJOs 的好处是你不需要一个 EJB 容器产品，比如一个应用程序服务器，但是你可以选择使用一个健壮的 servlet 容器，比如 Tomcat 或者一些商业产品。

Spring 在一个单元模式中是有组织的。即使包和类的数量非常大，你只要担心你需要的，而其它的就可以忽略了。

Spring 不会让你白费力气做重复工作，它真正的利用了一些现有的技术，像ORM 框架、日志框架、JEE、Quartz 和 JDK 计时器，其他视图技术。

测试一个用 Spring 编写的应用程序很容易，因为环境相关的代码被移动到这个框架中。此外，通过使用 JavaBean-style POJOs，它在使用依赖注入注入测试数据时变得更容易。

Spring 的 web 框架是一个设计良好的 web MVC 框架，它为比如 Structs 或者其他工程上的或者不怎么受欢迎的 web 框架提供了一个很好的供替代的选择。MVC模式导致应用程序的不同方面(输入逻辑，业务逻辑和UI逻辑)分离，同时提供这些元素之间的松散耦合。

模型(Model)封装了应用程序数据，通常它们将由POJO类组成。

视图(View)负责渲染模型数据，一般来说它生成客户端浏览器可以解释HTML输出。

控制器(Controller)负责处理用户请求并构建适当的模型，并将其传递给视图进行渲染。

Spring 对JavaEE开发中非常难用的一些API（JDBC、JavaMail、远程调用等），都提供了封装，使这些API应用难度大大降低。

轻量级的 IOC 容器往往是轻量级的，例如，特别是当与 EJB 容器相比的时候。这有利于在内存和 CPU 资源有限的计算机上开发和部署应用程序。

Spring提供了一致的事务管理接口，可向下扩展到（使用一个单一的数据库，例如）本地事务并扩展到全局事务（例如，使用 JTA）。

依赖注入（DI）

Spring 最认同的技术是控制反转的依赖注入（DI）模式。控制反转（IoC）是一个通用的概念，它可以用许多不同的方式去表达，依赖注入仅仅是控制反转的一个具体的例子。

当编写一个复杂的 Java 应用程序时，应用程序类应该尽可能的独立于其他的 Java 类来增加这些类可重用可能性，当进行单元测试时，可以使它们独立于其他类进行测试。依赖注入（或者有时被称为配线）有助于将这些类粘合在一起，并且在同一时间让它们保持独立。

到底什么是依赖注入？让我们将这两个词分开来看一看。这里将依赖关系部分转化为两个类之间的关联。例如，类 A 依赖于类 B。现在，让我们看一看第二部分，注入。所有这一切都意味着类 B 将通过 IoC 被注入到类 A 中。

依赖注入可以以向构造函数传递参数的方式发生，或者通过使用 setter 方法 post-construction。由于依赖注入是 Spring 框架的核心部分，所以我将在一个单独的章节中利用很好的例子去解释这一概念。

面向方面的程序设计（AOP）：

Spring 框架的一个关键组件是面向方面的程序设计（AOP）框架。一个程序中跨越多个点的功能被称为横切关注点，这些横切关注点在概念上独立于应用程序的业务逻辑。有各种各样常见的很好的关于方面的例子，比如日志记录、声明性事务、安全性，和缓存等等。

在 OOP 中模块化的关键单元是类，而在 AOP 中模块化的关键单元是方面。AOP 帮助你将横切关注点从它们所影响的对象中分离出来，然而依赖注入帮助你将你的应用程序对象从彼此中分离出来。

Spring 框架的 AOP 模块提供了面向方面的程序设计实现，可以定义诸如方法拦截器和切入点等，从而使实现功能的代码彻底的解耦出来。使用源码级的元数据，可以用类似于.Net属性的方式合并行为信息到代码中。我将在一个独立的章节中讨论更多关于 Spring AOP 的概念。

2.Spring 体系结构

体系结构

Spring 有可能成为所有企业应用程序的一站式服务点，然而，Spring 是模块化的，允许你挑选和选择适用于你的模块，不必要把剩余部分也引入。下面的部分对在 Spring 框架中所有可用的模块给出了详细的介绍。

Spring 框架提供约 20 个模块，可以根据应用程序的要求来使用。

核心容器

核心容器由spring-core，spring-beans，spring-context，spring-context-support和spring-expression（SpEL，Spring表达式语言，Spring Expression Language）等模块组成，它们的细节如下：

spring-core模块提供了框架的基本组成部分，包括 IoC 和依赖注入功能。

spring-beans模块提供 BeanFactory，工厂模式的微妙实现，它移除了编码式单例的需要，并且可以把配置和依赖从实际编码逻辑中解耦。

context模块建立在由core和beans模块的基础上建立起来的，它以一种类似于JNDI注册的方式访问对象。Context模块继承自Bean模块，并且添加了国际化（比如，使用资源束）、事件传播、资源加载和透明地创建上下文（比如，通过Servelet容器）等功能。Context模块也支持Java EE的功能，比如EJB、JMX和远程调用等。ApplicationContext接口是Context模块的焦点。spring-context-support提供了对第三方库集成到Spring上下文的支持，比如缓存（EhCache, Guava, JCache）、邮件（JavaMail）、调度（CommonJ, Quartz）、模板引擎（FreeMarker, JasperReports, Velocity）等。

spring-expression模块提供了强大的表达式语言，用于在运行时查询和操作对象图。它是JSP2.1规范中定义的统一表达式语言的扩展，支持set和get属性值、属性赋值、方法调用、访问数组集合及索引的内容、逻辑算术运算、命名变量、通过名字从Spring IoC容器检索对象，还支持列表的投影、选择以及聚合等。

它们的完整依赖关系如下图所示：

数据访问/集成

数据访问/集成层包括 JDBC，ORM，OXM，JMS 和事务处理模块，它们的细节如下：

（注：JDBC=Java Data Base Connectivity，ORM=Object Relational Mapping，OXM=Object XML Mapping，JMS=Java Message Service）

JDBC 模块提供了JDBC抽象层，它消除了冗长的JDBC编码和对数据库供应商特定错误代码的解析。

ORM 模块提供了对流行的对象关系映射API的集成，包括JPA、JDO和Hibernate等。通过此模块可以让这些ORM框架和spring的其它功能整合，比如前面提及的事务管理。

OXM 模块提供了对OXM实现的支持，比如JAXB、Castor、XML Beans、JiBX、XStream等。

JMS 模块包含生产（produce）和消费（consume）消息的功能。从Spring 4.1开始，集成了spring-messaging模块。。

事务模块为实现特殊接口类及所有的 POJO 支持编程式和声明式事务管理。（注：编程式事务需要自己写beginTransaction()、commit()、rollback()等事务管理方法，声明式事务是通过注解或配置由spring自动处理，编程式事务粒度更细）

Web

Web 层由 Web，Web-MVC，Web-Socket 和 Web-Portlet 组成，它们的细节如下：

Web 模块提供面向web的基本功能和面向web的应用上下文，比如多部分（multipart）文件上传功能、使用Servlet监听器初始化IoC容器等。它还包括HTTP客户端以及Spring远程调用中与web相关的部分。。

Web-MVC 模块为web应用提供了模型视图控制（MVC）和REST Web服务的实现。Spring的MVC框架可以使领域模型代码和web表单完全地分离，且可以与Spring框架的其它所有功能进行集成。

Web-Socket 模块为 WebSocket-based 提供了支持，而且在 web 应用程序中提供了客户端和服务器端之间通信的两种方式。

Web-Portlet 模块提供了用于Portlet环境的MVC实现，并反映了spring-webmvc模块的功能。

其他

还有其他一些重要的模块，像 AOP，Aspects，Instrumentation，Web 和测试模块，它们的细节如下：

AOP 模块提供了面向方面的编程实现，允许你定义方法拦截器和切入点对代码进行干净地解耦，从而使实现功能的代码彻底的解耦出来。使用源码级的元数据，可以用类似于.Net属性的方式合并行为信息到代码中。

Aspects 模块提供了与 AspectJ 的集成，这是一个功能强大且成熟的面向切面编程（AOP）框架。

Instrumentation 模块在一定的应用服务器中提供了类 instrumentation 的支持和类加载器的实现。

Messaging 模块为 STOMP 提供了支持作为在应用程序中 WebSocket 子协议的使用。它也支持一个注解编程模型，它是为了选路和处理来自 WebSocket 客户端的 STOMP 信息。

测试模块支持对具有 JUnit 或 TestNG 框架的 Spring 组件的测试。

3.Spring 环境配置

环境设置

本教程将指导你如何准备开发环境来使用 Spring 框架开始你的工作。本教程还将教你在安装 Spring 框架之前如何在你的机器上安装 JDK，Tomcat 和 Eclipse。

第 1 步：安装 Java 开发工具包（JDK）

你可以从 Oracle 的 Java 网站 Java SE Downloads 下载 JDK 的最新版本。你会在下载的文件中找到教你如何安装 JDK 的说明，按照给出的说明安装和配置 JDK 的设置。最后，设置 PATH 和 JAVAHOME 环境变量，引入包含 java 和 javac 的目录，通常分别为 java install dir/bin 和 java install _ dir。

如果你运行的是Windows，并在C:\jdk1.6.0_15上安装了JDK，你就可以把下面这行写入C:\autoexec.bat文件中。

set PATH=C:\jdk1.6.0_15\bin;%PATH%

set JAVA_HOME=C:\jdk1.6.0_15

或者，在 Windows XP/7/8 中，你也可以右键单击“我的电脑”，选择“属性”，然后是“高级”，然后是“环境变量”。接下来，你将更新 PATH 值，并且按下 OK 按钮。

在 Unix(Solaris、Linux 等等)上，如果在 /usr/local/jdk1.6.0_15 上安装 SDK，并且使用 C shell 命令，你需要把下面的内容添加到 .cshrc 文件中。

setenv PATH /usr/local/jdk1.6.0_15/bin:$PATH

setenv JAVA_HOME /usr/local/jdk1.6.0_15

或者，如果你使用集成开发环境（IDE），如 Borland JBuilder，Eclipse，IntelliJ IDEA 或者 Sun ONE Studio，编译和运行一个简单的程序，用来确认 IDE 知道你安装了 Java，否则应该根据 IDE 给定的文档做正确的设置。

第 2 步：安装 Apache Commons Logging API

你可以从 http://commons.apache.org/logging/ 下载 Apache Commons Logging API 的最新版本。一旦你下载完安装包，并且解压二进制的发行版本到一个方便的位置。例如在 windows 上的 C:\commons-logging-1.1.1 中，或在 Linux/Unix 上的 /usr/local/commons-logging-1.1.1 中。该目录将有如下的 jar 文件和其他支持的文件等。

确保你在这个目录上正确的设置 CLASSPATH 变量，否则你将会在运行应用程序时遇到问题。

第 3 步：安装 Eclipse IDE

本教程中的所有例子使用 Eclipse IDE 编写。所以我建议你应该在你的机器上安装 Eclipse 的最新版本。

为了安装 Eclipse IDE，从 http://www.eclipse.org/downloads/ 上下载最新的 Eclipse 二进制文件。你下载完安装包，可以解压二进制的发行版本到一个方便的位置。例如在 windows 上的 C:\eclipse 中，或在 Linux/Unix 上的 /usr/local/eclipse 中，最后恰当的设置 PATH 变量。

在 Windows 机器上，可以通过执行以下命令启动 Eclipse，或者可以简单地双击 eclipse.exe。

%C:\eclipse\eclipse.exe

在 Unix（Solaris 和 Linux 等）上，可以通过执行下面的命令启动 Eclipse：

$/usr/local/eclipse/eclipse

启动成功后，如果一切正常，它应该显示下面的结果：

第 4 步：安装 Spring 框架库

如果前三个步骤一切正常，你就可以继续设置你的 Spring 框架。下面是在电脑上下载并安装框架的简单步骤。

选择是要在 Windows 还是在 UNIX 上安装 Spring，然后继续进行下一个步骤，在 Windows 上下载 .zip 文件,在 Unix 上安装则下载 .tz 文件。

从 http://repo.spring.io/release/org/springframework/spring 下载最新版本的 Spring 框架的二进制文件。

在写本教程的时候，我在我的 Windows 机器上下载了 spring-framework-4.1.6.RELEASE-dist.zip，当你解压缩下载的文件时，它内置的目录结构为 E:\spring，如下所示。

你会在目录 E:\spring\libs 中发现所有的 Spring 库。确保你在这个目录上正确的设置 CLASSPATH 变量，否则你将会在运行应用程序时遇到问题。如果使用的是 Eclipse，就不需要设置 CLASSPATH，因为所有的设置将通过 Eclipse 完成。

一旦你完成了最后一步后，你就可以继续你的第一个 Spring 例子，你将会在下一章中看到。

4.Spring Hello World 实例

Hello World 实例

让我们使用 Spring 框架开始实际的编程。在你开始使用 Spring 框架编写第一个例子之前，你必须确保已经正确地设置了 Spring 环境，正如在 Spring——环境设置 教程中如所说的。假设你有了解一些有关 Eclipse IDE 工作的知识。

因此，让我们继续编写一个简单的 Spring 应用程序，它将根据在 Spring Beans 配置文件中配置的信息输出 “Hello World！” 或其他信息。

第 1 步：创建 Java 项目

第一步是使用 Eclipse IDE 创建一个简单的 Java 项目。按照选项 File -> New -> Project，最后从向导列表中选择 Java Project 向导。现在，使用向导窗口将你的项目命名为 HelloSpring，如下所示：

一旦你的项目创建成功后，将在 Project Explorer 看到下面的内容：

第 2 步：添加必需的库

第二步让我们添加 Spring 框架和通用的日志 API 库到我们的项目中。为了做到这个，在你的项目名称 HelloSpring 上单击右键，然后在快捷菜单上按照下面可用的选项：Build Path -> Configure Build Path 显示 Java 构建路径窗口，如下所示：

现在，在 Libraries 标签中使用可用的 Add External JARs 按钮，添加从 Spring 框架和通用日志安装目录下面的核心 JAR 文件：

commons-logging-1.1.1

spring-aop-4.1.6.RELEASE

spring-aspects-4.1.6.RELEASE

spring-beans-4.1.6.RELEASE

spring-context-4.1.6.RELEASE

spring-context-support-4.1.6.RELEASE

spring-core-4.1.6.RELEASE

spring-expression-4.1.6.RELEASE

spring-instrument-4.1.6.RELEASE

spring-instrument-tomcat-4.1.6.RELEASE

spring-jdbc-4.1.6.RELEASE

spring-jms-4.1.6.RELEASE

spring-messaging-4.1.6.RELEASE

spring-orm-4.1.6.RELEASE

spring-oxm-4.1.6.RELEASE

spring-test-4.1.6.RELEASE

spring-tx-4.1.6.RELEASE

spring-web-4.1.6.RELEASE

spring-webmvc-4.1.6.RELEASE

spring-webmvc-portlet-4.1.6.RELEASE

spring-websocket-4.1.6.RELEASE

第 3 步：创建源文件

现在让我们在 HelloSpring 项目下创建实际的源文件。首先，我们需要创建一个名为 com.tutorialspoint 的包。在 package explore 区域中的 src 上点击右键，并按照选项：New -> Package。

接下来，我们在包 com.tutorialspoint 下创建 HelloWorld.java 和 MainApp.java 文件。

这里是 HelloWorld.java 文件的内容：

packagecom.tutorialspoint;publicclass HelloWorld {privateString message;public void setMessage(String message){this.message  = message;  }public void getMessage(){      System.out.println("Your Message : "+ message);  }}

下面是第二个文件 MainApp.java 的内容：

packagecom.tutorialspoint;importorg.springframework.context.ApplicationContext;importorg.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;publicclass MainApp {public static void main(String[] args) {      ApplicationContext context =newClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");      HelloWorld obj = (HelloWorld) context.getBean("helloWorld");      obj.getMessage();  }}

关于主要程序有以下两个要点需要注意：

第一步是我们使用框架 API ClassPathXmlApplicationContext() 来创建应用程序的上下文。这个 API 加载 beans 的配置文件并最终基于所提供的 API，它处理创建并初始化所有的对象，即在配置文件中提到的 beans。

第二步是使用已创建的上下文的 getBean() 方法来获得所需的 bean。这个方法使用 bean 的 ID 返回一个最终可以转换为实际对象的通用对象。一旦有了对象，你就可以使用这个对象调用任何类的方法。

第 4 步：创建 bean 的配置文件

你需要创建一个 Bean 的配置文件，该文件是一个 XML 文件，并且作为粘合 bean 的粘合剂即类。这个文件需要在 src 目录下创建，如下图所示：

通常开发人员保存该文件的名称为 Beans.xml 文件，当然你也可以设置成任何你喜欢的名称。但是你必须确保这个文件在 CLASSPATH 中是可用的，并在主应用程序中使用相同的名称，而在 MainApp.java 文件中创建应用程序的上下文。

Beans.xml 用于给不同的 bean 分配唯一的 ID，并且控制不同值的对象的创建，而不会影响 Spring 的任何源文件。例如，使用下面的文件，你可以为 “message” 变量传递任何值，因此你就可以输出信息的不同值，而不会影响的 HelloWorld.java和MainApp.java 文件。让我们来看看它是如何工作的：

当 Spring 应用程序被加载到内存中时，框架利用了上面的配置文件来创建所有已经定义的 beans，并且按照标签的定义为它们分配一个唯一的 ID。你可以使用标签来传递在创建对象时使用不同变量的值。

第 5 步：运行程序

一旦你完成了创建源代码和 bean 的配置文件后，就可以准备编译和运行你的程序了。为了做到这个，请保持 MainApp.Java 文件标签是有效的，并且在 Eclipse IDE 中使用可用的 Run 选项，或使用 Ctrl + F11 编译并运行你的应用程序 MainApp。如果你的应用程序一切都正常，将在 Eclipse IDE 控制台打印以下信息：

YourMessage : Hello World!

恭喜你，你已经成功地创建了你的第一个 Spring 应用程序。通过更改 “message” 属性的值并且保持两个源文件不变，你可以看到上述 Spring 应用程序的灵活性。下一步，我们开始在接下来的几个章节中做一些更有趣的事情。